Antenas, ângulo de
irradiação, altura, distância curta e DX e outras mazelas...
30/set/2006
Infelizmente
com antenas não é tão simples para se experimentar quanto as montagens
eletrônicas na bancada!
Por outro lado é possível realizar virtualmente quase tudo através dessa
"matemática facilitada para todos" que são os softwares de simulação.
Basta ter atenção a detalhes e saber onde pisa.
Nada diferente dos antigos sábios egípcios simulando a construção das pirâmides
por meio da matemática escrita sobre papiros. Hoje em dia os novos sábios
escrevem em código de programação...
Uma antena de polarização horizontal como a dipolo, seja montada com o fio reto, seja montada na forma de V invertido ou não, apresenta direcionalidade por causa de nulos na direção das extremidades. Na montagem em V o nulo é menos intenso do que na montagem reta. Isso pode ser facilmente visualizado com os softwares de simulação de antenas, colocando a antena no espaço livre ("free space") onde não existe influência de proximidade a um solo.
Na montagem real existe a influência da reflexão pelo solo e consequente interferência de ondas direta (da antena) e refletida (pelo solo).
Para distância curta por onda espacial o ângulo de irradiação necessário é alto, quase perpendicular ao solo e à própria antena, por isso a antena da classe dipolo será pouco direcional (montada reta ou em V), para esses ângulos. De fato, para ângulo tendendo a 90º, a dipolo é perfeita e totalmente omnidirecional (irradia para todos os lados por igual), seja reta ou em V.
A antena montada a altura de 1/4 de onda ou mais apresentará atenuação na direção do fio, formando direcionalidade, mas só para ângulos baixos. Para ângulos altos a altura não fará diferença (a não ser na impedância e perda).
A distância a partir da qual a comunicação é por onda espacial e não mais a de superfície também de longa data se apóia na crença sem mensuração.
Medidas feitas por colegas holandeses em 2001 com uma estação "direction finder" Rohde&Schwarz com 9 antenas e 3 receptores com DSP na FI e comando por software, revelou que em 80m a onda de superfície é utilizada até 25 milhas, cerca de 40km, a partir disso somente a onda espacial, com ângulos de irradiação em torno de 65~85º. Em 40m o efeito é mais marcante, já para distância de 20 milhas, 32 km, a onda espacial domina completamente.
Portanto, para comunicação regional em 80m em distância a partir de 40 km é indicada uma antena de alto ângulo de irradiação, isso se consegue com uma dipolo reta ou em V montada a baixa altura. A altura mais propícia pode ser obtida por simulação em computador. Dessa forma o QRM/QRN chegando a baixos ângulos serão atenuados.
Já uma antena vertical apresenta um nulo na direção vertical. Em 80m serão utilizáveis até 40 km ou para DX (lembrando que para ângulos baixos necessários para DX a antena de polarização vertical depende fortemente do tipo de solo).
Evidentemente os assuntos dão para muitos livros...
ver
RadCom (RSGB) June 2005 "Elevation angle measurements for NVIS
propagation" Ben Witvliet, PA5BW e Erik van Maanen, PA3DES
http://www.cebik.com/radio.html
QST Jan 2006 "Elevation Angle Measurements During a Local Contest Erik van Maanen, PA3DES; Ben Witvliet, PA5BW; Goos Visser, PA0SIR, and Albert Westenberg, PA0A
http://www.dares.nl/DARES%20antennelezing_PA5BW_PA3DES_12-03-2005.pdf#search=%22pa5bw%22